Настройка гитары для делительной головки

Настройка универсальной делительной головки

Настройка универсальной делительной головки для непосредственного деления производится так же, как оптических головок, т. е. червяк выводят из зацепления с червячным колесом, и деление осуществляется непосредственно поворотом вручную заготовки детали или шпинделя, каждый раз — на требуемую часть окружности. Отсчет ведут с помощью закрепленного на шпинделе диска, на котором имеются либо фиксирующие отверстия, либо шкала с делениями в градусах.

В делительных головках Н-135, H-160 и H-100 отсчет производится по градусной шкале диска непосредственного деления и нониусу, позволяющему отсчитывать углы с точностью до 5′. Угол поворота шпинделя определяется в этом случае по формуле

где α° — угол поворота шпинделя; z — требуемое число делений.

Расчет настройки универсальной делительной головки

Расчет настройки универсальной делительной головки производится следующим образом. Червяк Zч вводится в зацепление с червячным колесом К, а делительный диск (лимб) 1 в лимбовых головках (рис. 1, сверху) или колесо Z1, дифференциала — в безлимбовых головках (рис. 1, внизу) закрепляют в неподвижном положении. Чтобы повернуть, шпиндель на 1/z часть окружности, надо сообщить червяку число оборотов n’, определяемое по формуле

где N — отношение числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка, называемое характеристикой головки.

В головках современного исполнения обычно N = 40, но встречаются также головки с N = 60 или 80, или 120.

В лимбовых, головках рукоятка 2 вращения шпинделя связана с червяком Zч зубчатыми колесами, общее передаточное отношение которых равно 1:1. Поэтому для сообщения червяку n’ оборотов необходимо рукоятку 2 повернуть на число оборотов n = n’ = N/z. В большинстве случаев n ≠ E, где Е — символ произвольного целого числа; поэтому нужно подобрать такое целое число B, чтобы N/z*B = Е.

Если E > В, то можно написать n = c + А/В,

где С — число целых оборотов рукоятки 2; В — число делительных отверстий выбранной окружности диска (лимба); А — число делений (шагов) этой окружности, на которое нужно каждый раз поворачивать рукоятку дополнительно к С целым оборотам ее.

Универсальная делительная головка Н-135 и Н-160 имеют двусторонние делительные диски с глухими отверстиями. На одной стороне диска имеются окружности с числами отверстий 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30 и 31, а на другой стороне 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49 и 54.

Рис. 1. Кинематические схемы лимбовой и безлимбовой делительных головок.

Для удобства отсчета числа делений А на выбранной делительной окружности В при настройке универсальной делительной головки пользуются раздвижным сектором (см. Делительная головка для фрезерного станка, рис 3); линейки (ножки) I и II сектора раздвигают на угол, соответствующий требуемому числу делений, после чего кольца обеих линеек скрепляют винтом. Прежде, чем начать операцию деления, линейку І подводят в упор к штифту (фиксатору) рукоятки, вставленному в одно из отверстий делительной окружности В, например в отверстие α; тогда линейка II окажется с правой (внешней) стороны отверстия b, в которое нужно вставить штифт рукоятки после очередного ее поворота. Вставив штифт в это отверстие, поворачивают сектор в том же направлении до соприкосновения линейки с фиксатором; тогда линейка II покажет отверстие, в которое следует вставить штифт для следующего деления, и т. д.

В безлимбовых головках (рис. 1, внизу) рукоятка вращения шпинделя связана с червяком кинематической цепью, состоящей из дифференциала и сменных колес α/b * c/d делительной гитары. Эту цепь настраивают таким образом, чтобы требуемое число оборотов червяка (а следовательно, и шпинделя головки) получалось при повороте рукоятки на целое число оборотов, чаще всего — на один полный оборот. Следовательно, для этой кинематической цепи должно выполняться следующее соотношение:

n’ = n * α/b * c/d * i дифi,

где n — число оборотов рукоятки; α, b, c, d — числа зубьев сменных колес делительной гитары; ідиф — передаточное отношение дифференциала (при закрепленном колесе z1 ідиф = 2); і — передаточное отношение между дифференциалом и червяком (i = 1).

Отсюда, после подстановки n’ = N/z получим формулу настройки делительной гитары при простом делении α/b * c/d = N/2zn.

Кроме рассмотренного способа простой настройки универсальной делительной головки существует и другой: деление производят не последовательно, а с некоторым постоянным пропуском, т. е. шпиндель головки поворачивают после каждого деления на p/z часть окружности, вместо 1/z части. При этом число пропусков р не должно иметь общих множителей с заданным числом z. Этим способом пользуются особенно в тех случаях, когда не удается настроить головку описанным выше способом, и в этом случае он будет единственным способом деления во время нарезания винтовых канавок или когда шпиндель головки должен быть установлен наклонно, например при нарезании конического зубчатого колеса.

Если не удается выполнить деление для лимбовых головок из-за отсутствия делительной окружности с нужным числом отверстий В, то выбирают любой ряд с возможно большим числом B’ делительных отверстий и подбирают число р (не кратное z) таким образом, чтобы числитель отношения

np = (N/z*B’p)/B’ ≈ np = A’/B’

был возможно ближе к целому числу, до которого его округляют. Далее полученное отношение преобразуют, как было указано выше, по соотношению n’ (см.выше).

При настройке безлимбовых универсальных делительных головок для простого деления с пропуском варьируют числа p и n, подбирая такое передаточное отношение гитары деления iгит, которое возможно мало отличалось бы от требуемого Np/2zn ≈ α/b * c/d = iгит.

Погрешность, накопленная на последнем шаге деления заготовки детали радиусом R в результате указанного округления, определяется выражениями:

• для лимбовых головок ∆ = (nр/р — N/z ) * 2πRz/N;
• для безлимбовых головок ∆ = (2niгит/р — N/z) * 2πRz/N.

Погрешность ∆ может быть положительной или отрицательной.

Источник

Лабораторная работа № 3

Изучение и наладка универсальной делительной головки

Целью работы является изучение конструкции, кинематики и технологических возможностей универсальной делительной головки, приобретение практических навыков ее кинематического расчет и наладки, экспериментальное определение точности при различных методах деления.

Изучить конструкцию и кинематику универсальной делительной головки.

Выполнить кинематические расчеты по настройке делительной головки.

Настроить головку для получения заданного количества равномерно расположенных канавок.

Делительные головки предназначены для различных фрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других работ, связанных с поворотом обрабатываемых деталей на заданную величину.

Различают делительные головки универсальные (лимбовые или безлимбовые), оптические и головки для непосредственного деления. Оптические делительные головки применяют, главным образом, для разметки и контрольно-измерительных операций. Остальные типы используют как универсальные приспособления к металлорежущим станкам. При этом обрабатываемая деталь может закрепляться в центрах, патроне или на шпиндельной оправке.

Все лимбовые делительные головки, которые наиболее распространены в промышленности, построены по одной кинематической схеме (рис.7) и имеют одинаковую характеристику N = 40.

Характеристика головки – это число полных оборотов рукоятки 2, необходимое для поворота шпинделя на один полный оборот. Делителъная головка оснащается одним или несколькими делительными дисками 4, на одном или двух сторонах (торцах) которых по концентрическим окружностям расположены отверстия под плунжерный фиксатор 3. Кроме того, в комплект головки входит набор сменных колес и два приклона, которые служат для установки гитар при дифференциальном методе деления и фрезеровании винтовых канавок.

В данной лабораторной работе используется универсальная делительная головка модели ИД2 Д–250, имеющая следующие основные параметры:

наибольший диаметр устанавливаемой детали, мм – 250;

угол поворота шпинделя в вертикальной плоскости,…º:

вниз от линии центров …. ………………. – не менее 5;

вверх от линии центров ………………….. – не менее 95;

конус шпинделя ………………………………….. – Морзе № 4;

число отверстий делительного диска:

на одной стороне – 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31;

на другой стороне – 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54;

цена деления лимба непосредственного деления, … 0 – 15;

набор сменных зубчатых колес: 25, 30, 35, 40, 50, 50, 55, 60, 60, 70, 75, 80, 90, 100.

Эта делительная головка допускает настройку на непосредственное, простое и дифференциальное деление и позволяет фрезеровать винтовые канавки на универсально – фрезерных станках.

Методы настройки делительной головки

Непосредственный метод позволяет разделить окружность на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части. При этом червяк z₃ рукояткой 8 (рис.8) выводится из зацепления с колесом и шпиндель поворачивается вручную. Фиксируется шпиндель в необходимом положении подпружиненным стопором 9, входящим в одно из 24 отверстий, имеющихся на торце планшайбы шпинделя 6.

Простое деление. Способ простого деления применяется при делении окружности на число частей от 2 до 50 и на некоторые числа свыше этого интервала.

При простом делении червячная передача включена и шпиндель может поворачиваться только от рукоятки 2 через цилиндрическую пару зубчатых колес z_1, z₂ и червячную передачу z₃, z₄. Величина поворота шпинделя в этом случае определяется углом поворота рукоятки 2 относительно неподвижного делительного диска 4 и зависит от передаточного отношения передач между валом рукоятки и шпинделем:

,

где – величина (угол) поворота вала рукоятки; – передаточное отношение кинематической цепи: вал – рукоятки – шпиндель.

При делении окружности на z частей шпиндель необходимо поворачивать на оборота. Тогда уравнение (10) примет вид:

.

Решив его относительно , получим формулу настройки при простом методе деления:

.

Источник

. Настройка делительной головки. Учебное пособие

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Озерский технологический институт

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский инженерно- физический институт

Настройка делительной головки

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Озерский технологический институт

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский инженерно- физический институт

Настройка делительной головки

УТВЕРЖДЕНО

редсоветом института

в качестве методического пособия

Озерск — 2006

УДК 621.941

Настройка делительной головки:

Учебное пособие.-3-е изд. стереотип.- Озёрск: ОТИ МИФИ, 2006, 15с.

В настоящем пособии изложены устройство, способы настройки универсальной делительной головки. Рекомендуется для изучения студентами специальности .

Озёрский технологический институт (филиал) ГОУ ВПО «МИФИ», 2006

НАСТРОЙКА ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ

Цель работы: на примере универсальной делительной головки изучить делительный механизм, применяемый во многих станках, познакомиться с принципом сложения движений в процессе поворота заготовки на заданный угол и поступательного ее перемещения вдоль оси и настройки их для выполнения различных работ.

1. НАЗНАЧЕНИЕ УНИВЕРСАЛЬНОЙ ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ

Универсальные делительные головки типа УДГ-Д предназначены для поворота обрабатываемой детали на заданную величину при выполнении различных фрезерных, зубофрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других подобных работ.

С помощью делительных головок можно делить обрабатываемую деталь по окружности на любое число частей до 400 без интервалов и на некоторое число более 400 с интервалами. Обработку деталей с помощью делительных головок можно производить в центрах, в самоцентрирующем патроне, на шпиндельной оправке и т. п.

Она предназначена для закрепления заготовки, периодического поворота ее на равные и неравные окружности, а также для образования винтовых канавок на цилиндрических и конических поверхностях.

Обозначения и классы точности делительных головок типа УДГ-Д приведены в табл.1.

1) Высота центров, мм.

2) Цена деления лимба непосредственного деления 15°

3) Предельные углы поворота оси шпинделя в вертик. плоск. — + 90° — 10°

4) Конус шпинделя — Морзе4

5) Диаметр отверстия шпинделя, мм. —— 40

6) Характеристика дел. головки N= 40

7) Диск непосредственного деления имеет по окружности делений.

8) Делительный диск имеет отверстия:

а) с одной стороны — 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30,31

б) с другой стороны – 33, 37, 39, 41, 43,47, 49, 54

9) Набор сменных зубчатых колес для настройки гитары:

25, 30, 35, 40, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100

2. УСТРОЙСТВО ДЕЛИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКИ

Универсальная делительная головка (рис. 1) состоит из червячной пары и ряда зубчатых колес. Корпус 1 своими цапфами установлен на основании 2 и крепится к нему накидными хомутиками 3 от проворачивания. В подшипниках корпуса вращается шпиндель 4, на котором закреплены лобовой диск 5 для непосредственного отсчета поворота шпинделя, червячное колесо 6 и стопорное колесо 7.

На переднем конце шпинделя рядом с лобовым диском устанавливаются патроны для закрепления заготовок.

Поворот заготовки на определенный угол осуществляется вращением рукоятки 8 с пружинным фиксатором 9, который фиксирует рукоятку относительно делительного диска 10. От рукоятки 8 вращение через валик 11 передается зубчатыми колесами 12 и 13. Последнее соединено с валом 14, изготовленным за одно целое с падающим червяком 15. Червяк 15 вводится в зацепление с червячным колесом 6 вращением эксцентрика 16, который поднимает коробку червяка 17.

Рис. 1 Устройство делительной головки

3. СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ

Универсальная делительная головка позволяет осуществлять поворот заготовки на определенный угол различными способами:

1. Непосредственное деление окружности на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части;

2. Простое деление окружности на число частей от 2 до 2160 с интервалами;

3. Дифференциальное деление окружности на число частей от 43 до 400 без интервалов.

3.1. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ДЕЛЕНИЕ

Непосредственное деление окружности производится на части по 180, 120, 90, 60, 45, 30 и 15º или на 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 части в тех случаях, когда не требуется большой точности.

Для непосредственного деления необходимо расфиксировать шпиндель, расцепить червяк 15 с червячным колесом 6 вращением эксцентрика 16 против часовой стрелки (рис. 1). Поворот шпинделя с заготовкой производится вручную за патрон, а отсчет угла поворота производится по лобовому диску 5, который имеет круговую шкалу (360 делений), проградуированную в градусах.

Для точного отсчета угла поворота имеется нониус 18, который позволяет производить отсчет с точностью до 5 мин.

Угол поворота заготовок определяется из соотношения:

α˚ = (1)

где Z – число делений заготовки.

После выполнения очередного поворота шпиндель необходимо стопорить вращением рукоятки 19 по часовой стрелке до упора.

3.2. ПРОСТОЕ ДЕЛЕНИЕ

При простом делении делительный диск с помощью защелки 20 соединяется непосредственно с корпусом головки, а падающий червяк вводится в зацепление с червячным колесом. Поворот шпинделя с заготовкой производится вращением рукоятки 8 делительного диска из условия 1/Z оборота заготовки соответствует n — оборотам рукоятки делительного диска.

Уравнение кинематического баланса (рис. 2.a)

Формула настройки делительной головки для определения угла поворота рукоятки делительного диска:

(2)

где n – число оборотов рукоятки делительного диска;

Z – число зубьев или канавок на обрабатываемой заготовке.

Если угол поворота заготовки задан в градусах, то согласно формулам (1) и (2) угол поворота рукоятки делительного диска можно определить по формуле:

Следовательно, формула настройки головки будет иметь следующий вид:

(3)

где n – число оборотов рукоятки делительного диска;

α – угол поворота заготовки в градусах.

Величина n обычно выражается смешанным числом или неправильной дробью:

(4)

где А – целое число оборотов рукоятки;

В – число шагов отверстий, на которое необходимо дополнительно повернуть рукоятку;

С – число отверстий выбранной окружности.

При расчете настройки дробь нужно преобразовать таким образом, чтобы знаменатель ее был равен числу отверстий на одной из окружностей диска. Тогда числитель ее покажет число шагов отверстий (на данной окружности), на которое нужно повернуть рукоятку делительного диска.

Делительный диск головки типа УДГ-130 позволяет разделить заготовку простым способом на все числа от 2 до 60: на все четные и кратные 5 от 60 до 120, свыше же 120 и до 400 возможно деление только на некоторые числа.

Пример 1. Настроить делительную головку для нарезания зубчатого колеса Zо = 85 зубьям.

Число оборотов рукоятки определяется по формуле (2):

В делительном диске нет круга с количеством делений 85, поэтому необходимо дробь 40/85 преобразовать таким образом, чтобы в знаменателе получить число, равное числу имеющихся в наборе отверстий на одной из окружностей диска. Числа отверстий на делительном диске приведены в технической характеристике головки.

Следовательно, при нарезании шестерен с числом зубьев Z = 85 рукоятку с фиксатором надо установить по окружности диска, имеющей 34 отверстия. Для поворота заготовки на 1/85 ч. окружности необходимо повернуть рукоятку 8 (рис.1) на 16 шагов по выбранной окружности на диске.

Пример 2. Настроить делительную головку для поворота заготовки на угол = 51˚20΄.

Число оборотов рукоятки (формулы (3) и (4)) равно:

Это означает, что рукоятку с фиксатором надо установить по окружности делительного диска, имеющего 54 отверстия и повернуть ее на 5 полных оборота и плюс 38 шагов отверстий выбранной окружности.

Для удобства отсчета величины угла поворота рукоятки по делительному диску, головка оснащена раздвижным сектором, состоящим из двух радиальных линеек. После отсчета необходимого числа оборотов рукоятка дополнительно поворачивается на необходимое число шагов отверстий по установленным линейкам. Линейки разводятся на определенный угол, охватывая с наружной стороны отверстия начала и конца отсчета и надежно скрепляются винтом. Перед началом очередного деления одну линейку подводят в упор к штифту рукоятки, вставленному в отверстие диска. Другая же покажет отверстие, в которое необходимо вставить штифт рукоятки после поворота.

3.3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ДЕЛЕНИЕ

Дифференциальное деление применятся в случаях, когда осуществить деление простым методом, описанным выше, не представляется возможным. Для этого включают в схему делительной головки (рис.2б) сменные зубчатые колеса, связывающие шпиндель делительной головки и делительный диск, который освобождается от защелки.

Для настройки делительной головки при дифференциальном делении необходимо подобрать фиктивное число зубьев Zф, близкое к заданному числу зубьев так, чтобы была возможность далее осуществлять деление простым способом.

Число оборотов рукоятки определяется по формуле (2):

а) при заданном числе делений

,

б) при фиктивном числе делений

Величина дополнительного поворота рукоятки равна величине поворота делительного диска:

Величина поворота диска за время поворота шпинделя на 1/Z составит i1 оборота.

Так как угол дополнительного поворота рукоятки равен углу поворота диска, то можно написать следующее:

=

Тогда формула для определения передаточного отношения гитары сменных шестерен будет иметь вид:

Окончательная формула перепишется в следующем виде:

, (5)

где Z1, Z2, Z3, Z4 – числа зубьев сменных шестерен (приведены в технической характеристике);

Z – число зубьев или делений заготовки;

Zф – фиктивное число зубьев.

Из формулы следует, что при Zф > Z передаточное отношение больше нуля, и диск будет вращаться в направлении вращения рукоятки; если Zф 0, а при i

Источник